Đã quan sát thấy Anyon một chiều: Một cột mốc quan trọng trong điện toán lượng tử

Một nhóm quốc tế, bao gồm GS.TS. André Eckardt từ TU Berlin, đã đạt được một thành tựu đột phá: quan sát thực nghiệm trực tiếp đầu tiên về thống kê trao đổi anyon trong một hệ lượng tử một chiều. Tiến bộ quan trọng này, được công bố trên *Science*, mở ra những khả năng mới để khám phá các anyon một chiều và làm sâu sắc thêm sự hiểu biết của chúng ta về vật lý cơ bản. Trong lĩnh vực vật lý, các hạt theo truyền thống được chia thành hai loại: boson và fermion. Boson vẫn không thay đổi khi trao đổi, trong khi fermion trải qua sự thay đổi trong hàm sóng của chúng. Tuy nhiên, anyon thách thức sự phân loại thông thường này bằng cách thể hiện hành vi nằm giữa boson và fermion. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi khí lượng tử làm trình mô phỏng lượng tử. Họ định vị chính xác các nguyên tử rubidium siêu lạnh theo một sự sắp xếp tuyến tính bằng cách sử dụng sóng laser đứng. Thiết lập sáng tạo này cho phép họ quan sát tỉ mỉ chuyển động của các nguyên tử riêng lẻ, cung cấp bằng chứng trực tiếp về hành vi anyon của chúng. Anyon sở hữu các đặc tính tô pô độc đáo khiến chúng vốn có khả năng chống lại các nhiễu loạn, khơi dậy sự quan tâm đến tiềm năng của chúng đối với điện toán lượng tử chịu lỗi. Mặc dù các anyon được quan sát là abel và không thể áp dụng ngay lập tức cho xử lý thông tin lượng tử, nhưng quan sát này thể hiện một bước tiến quan trọng trong việc làm sáng tỏ những bí ẩn của các hạt kỳ lạ này và khai thác tiềm năng của chúng cho các ứng dụng công nghệ trong tương lai.